[发明专利]一种多目标超声波三维定位系统及方法

权利要求书

1.一种多目标超声波三维定位系统，其特征在于：包括：

发射单元，设置在多个目标上，发射同步信号和超声波信号，不同目标上的发射单元对不同的目标进行红外编码，产生不同的目标码字；

接收单元，接收发射单元发射的同步信号和超声波信号；

处理单元，对目标进行定位；

所述接收单元对接收到的同步信号和超声波信号进行处理并发送给处理单元，所述处理单元根据接收到的信号对目标进行定位；

所述发射单元包括用于发射同步信号和超声波信号的信号发射单元以及用于控制信号发射单元发射信号的发射控制单元，不同目标上的发射控制单元控制信号发射单元以随机延时的方式发射同步信号或超声波信号。

2.根据权利要求1所述的一种多目标超声波三维定位系统，其特征在于：所述信号发射单元包括同步信号发射器以及超声波发射器，所述发射控制单元分别与同步信号发射器、超声波发射器连接。

3.根据权利要求1所述的一种多目标超声波三维定位系统，其特征在于：所述接收单元包括超声波接收单元以及同步信号接收单元，所述超声波接收单元对超声波信号进行处理后发送到处理单元，所述同步信号接收单元对同步信号进行处理后发送到处理单元。

4.根据权利要求3所述的一种多目标超声波三维定位系统，其特征在于：所述接收单元还包括对接收到的超声波信号进行处理的超声处理单元，所述超声处理单元设置在处理单元和超声波接收单元之间。

5.根据权利要求1所述的一种多目标超声波三维定位系统，其特征在于：还包括用于补偿温度对超声波测距结果影响的温度补偿单元，所述温度补偿单元与处理单元连接。

6.根据权利要求1所述的一种多目标超声波三维定位系统，其特征在于：所述处理单元包括定位单元以及对同步信号和超声波信号进行处理的数据处理单元，所述数据处理单元分别与接收单元、定位单元连接。

7.根据权利要求6所述的一种多目标超声波三维定位系统，其特征在于：还包括用于显示目标位置的显示单元，所述显示单元与定位单元连接。

8.一种多目标超声波三维定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

根据接收到的同步信号和超声波信号的时间间隔计算得到收发两端的距离信息；

采用最小二乘定位算法对距离信息进行处理得到定位目标的初步坐标值；

采用泰勒级数展开算法对初步坐标值进行滤波处理得到定位目标的坐标值。

9.根据权利要求8所述的一种多目标超声波三维定位方法，其特征在于：根据前后接收到的同步信号和超声波信号的时间间隔计算得到收发两端的距离信息的具体步骤为：

接收到同步信号后开始计时；

接收到超声波信号后停止计时；

根据接收到同步信号的时间以及接收到超声波信号的时间得到时间间隔；

根据时间间隔计算得到收发两端的距离信息。